Freiflächenfotovoltaik ist im Aufwind und – im Gegensatz zur Windenergie – findet derzeit ein stetiger Zubau statt. Damit trägt Freiflächenfotovoltaik maßgeblich zum Gelingen der Energiewende bei. Doch nicht nur das: Solarparks entstehen oftmals auf Flächen, die anderweitig nur wenig ertragreich sind. Dazwischen können sich Blütenpflanzen ansiedeln, die aus unserer Agrarlandschaft verdrängt wurden. Die Standorte werden durch die Gewinnung von Solarstrom also deutlich aufgewertet. Auch die Region profitiert: Im Umfeld der Anlagen ergeben sich lukrative Aufträge für Firmen der Region – ob im Bereich Technik oder beim Landschaftsbau.
Wir haben Fragen und Antworten zu Freiflächen-Photovoltaikanlagen zusammengestellt.
Wo dürfen Solarparks gebaut werden?
Nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sind zum Ausbau der erneuerbaren Energieerzeugung folgende Freiflächen geeignet:
- Seitenstreifen längs von Autobahnen und Schienenwegen
- Konversionsflächen aus wirtschaftlicher, militärischer und wohnungsbaulicher Nutzung oder ehemalige Verkehrswege (beispielsweise aufgegebene Industriestandorte, stillgelegte Militärflächen oder Abrissareale)
- Unbebaute Gewerbe- und Industriegebiete oder versiegelte Flächen (beispielsweise Parkplätze)
- Flächen der Bundesanstalt für Immobilienaufgaben (BImA)
- Bauliche Anlagen (z. B. Deponien)
- Landwirtschaftliche Flächen in benachteiligten Gebieten (abhängig vom Bundesland)
Die Hochlagen der Fränkischen Schweiz zählen als sogenanntes benachteiligtes Gebiet. Die lehmigen Böden sind wenig ertragreich. Für viele Landwirte ist die Verpachtung für Photovoltaik daher auch lukrativ und kann ein gutes Zubrot für Betriebe darstellen [1].
Handelt es sich bei Photovoltaik um Flächenversiegelung?
Nein, denn Versiegelung würde bedeuten, dass Wasser nicht mehr ablaufen kann. Das ist bei Photovoltaik nicht der Fall, denn die Photovoltaik-Module werden auf Metallgestellen aufgeständert. Die Bodenverankerung erfolgt praktisch ohne Bodenversiegelung, sodass Wasser ganz normal ablaufen kann. Bis zu 99 Prozent der Fläche bleiben unversiegelt [4].
Auch Flora und Fauna werden dadurch nicht beeinträchtigt – ganz im Gegenteil. Photovoltaik-Freiflächenanlagen fördern die Artenvielfalt, wie eine neue Studie im Auftrag des Bundesverbands Neue Energiewirtschaft zeigt [2, 3].
Gefährdet Freiflächenfotovoltaik die Natur? Wie wirken sich die PV-Module auf Flora und Fauna aus?
Nein, der Bau kann sich sogar vorteilhaft auf die Biodiversität auswirken: Freiflächenanlagen können Rückzugsräume für verschiedenste Arten sein, wie verschiedene Studien zeigen. Zwischen den Modulen ist ausreichend Platz für verschiedene Gräser und Blühpflanzen. Von diesen wiederum profitieren zahllose Insekten. In Solarparks in Brandenburg fanden sich beispielsweise 25 verschiedene Arten von Heuschrecken. Auch als Sommerlebensräume für Amphibien, Reptilien oder Vögel sind Solarparks durch ihre Konstruktionsweise geeignet.
Durch regelmäßige Mahd oder Beweidung mit Schafen können an Solarparks aufkommende Gehölze frühzeitig entfernt werden. Diese Form der Pflege gibt lichtliebenden Pflanzen die Möglichkeit, sich zu entfalten und zu verbreiten, was zu einer erheblichen Bereicherung der Artenvielfalt führen kann. Mit ihren Ausscheidungen liefern die Schafe wiederum Dünger für den Boden. Und das Beste ist: Derartige Bewirtschaftung kommt ohne Einsatz von Herbiziden und Insektiziden aus.
Ein Acker wird durch einen Solarpark ökologisch deutlich aufgewertet. Auf den weit verbreiteten Maisäckern wächst außer Mais dagegen meist nichts. Insekten finden hier keine Lebensräume und der Mutterboden bei Starkregenereignissen weggeschwemmt. Im Gegensatz dazu hält die Vegetation unter Freiflächenfotovoltaik Wasser besser zurück. Durch die schonende Bewirtschaftung verbessern sich die Böden sogar [2, 3].
Wie wirkt sich Freiflächenfotovoltaik auf Wildtiere aus?
Die Solarmodule bilden einen Lebensraum für kleine Wildtiere wie Feldhasen, Fasane oder Rebhühner. Die Module übernehmen dabei eine ähnliche Funktion wie Hecken oder Büsche und bieten Schutz vor Greifvögeln sowie Raum für Nist- und Brutplätze. Von letzteren profitieren auch wiesenbrütende Vogelarten. Zwischen Zaun und Boden muss ein ausreichender Abstand vorhanden sein, sodass kleinere Tiere mühelos den Park betreten und verlassen können. Größere Wildtiere gelangen, bedingt durch die Umzäunung, tatsächlich aber nicht in den Park. Dies dient aber nicht dazu, Wildtiere fernzuhalten, sondern um zweibeinige Langfinger abzuhalten. Zudem ist es notwendig, um die Anlage versichern zu können.
Wozu brauchen wir Freiflächenfotovoltaik überhaupt, Photovoltaik kann doch auch auf Dachflächen gebaut werden?
Wissenschaftliche Erkenntnisse über den Klimawandel zeigen nicht nur immer deutlicher, dass der Mensch mit der Verbrennung fossiler Energieträger wesentlichen Anteil daran hat. Sie zeigen auch, wie schnell die Klimakrise tatsächlich voran schreitet. Gegenmaßnahmen sind deshalb dringend notwendig. Dem Ausbau der erneuerbaren Energien kommt dabei eine ganz zentrale Bedeutung für den langfristigen Schutz des Klimas zu, weil Strom zukünftig auch für Wärmeerzeugung und Schwerindustrie notwendig ist. Insbesondere in den Städten sollten vor allem Dach-PV-Anlagen ausgebaut werden. Dennoch gilt: je größer, je mehr, desto besser! Je mehr Module im Solarpark verbaut werden, desto höher ist die Gesamtleistung der PV-Anlage – und dafür brauchen wir Freiflächenanlagen. Außerdem würde das reine Bestücken von Dächern mit Fotovoltaikmodulen nicht für eine gelungene Energiewende reichen.
Freiflächen-Solaranlagen leisten dabei viel mehr, als „nur“ die umweltfreundliche Erzeugung von Strom. Durch die Mehrfachnutzung und Förderung der Biodiversität lassen sich neue Lebensräume mit einer weitreichenden Wirkung für die angrenzenden landwirtschaftlichen Nutzflächen schaffen. Zuvor versiegelte oder belastete Böden können sich wieder natürlich erholen. Dennoch: Ein Dach mit Photovoltaik zu bestücken ist absolut sinnvoll und jedes bestückte Dach spart Fläche ein [4].
Gibt es Alternativen zu Freiflächenfotovoltaik?
Ja, aber jede dieser Technologien bringt wiederum auch Nachteile mit sich.
Biogas braucht zur Erzeugung derselben Strommenge eine deutlich größere Fläche als Freiflächenfotovoltaik. Auch die viel kritisierte „Vermaisung“ der Landschaft durch Maisanbau für Biogas (mit einer ökologischen Verödung) ist nachteilig.
Windräder erzeugen auf geringer Fläche viel Strom und sind neben PV-Anlagen unverzichtbar für den stabilen Strommix der Zukunft. Einige Aspekte von Windrädern werden als subjektiv störend wahrgenommen, darunter Größe und Sichtbarkeit, sowie eine wahrnehmbare, aber geringe Geräuschentwicklung.
Stein- und Braunkohle verwüsten ganze Landstriche und verschmutzen die Luft mit Schadstoffen wie Schwefel und Schwermetallen.
Das Endlagerproblem bei der Atomkraft ist bis heute nicht gelöst und die Sicherheit der Anlagen kann nicht vollständig garantiert werden. Der Uranbergbau gefährdet Gesundheit von Bergleuten und Anwohnern.
Von all den genannten Technologien bietet Freiflächenfotovoltaik die höchste Umweltverträglichkeit bei gleichzeitig guter Flächenausnutzung.
Freiflächenfotovoltaik erzeugt so wenig Strom, bald ist unsere ganze Landschaft voller Module?
Die Flächeneffizienz (Strom pro Fläche) ist bei Freiflächenfotovoltaik tatsächlich eher niedrig, so man sie mit Windenergie vergleicht. Vergleicht man sie jedoch mit Biogas oder Holz, so stellt Photovoltaik pro Flächeneinheit deutlich mehr Energie bereit. Ein Acker voller Mais für Biogas oder der Anbau von anderen Energiepflanzen liefert weniger als 5 % der Energie pro Fläche, die Freiflächenfotovoltaik bereitstellen kann.
Enden Fotovoltaikmodule nicht später mal als Elektroschrott?
Nein. Giftig sind sie, entgegen kursierender Behauptungen, auch nicht. Lediglich in Dünnschichtzellen sind Schwermetalle enthalten. Dünnschichtzellen werden aber kaum mehr verbaut, denn sie sind schlicht teuer und ihr Wirkungsgrad ist geringer als der kristalliner Zellen. Die günstigen und üblicherweise genutzten polykristalline Zellen bestehen aus Materialien, wie Glas, Aluminium oder Silizium, die problemlos recycelt werden können. Schwermetalle enthalten sie nicht.
Würde es nicht reichen, Freiflächenfotovoltaik nur auf Dächern, Deponien oder entlang von Autobahnen / Bahnstrecken aufzustellen?
Nein, denn die Zahl derartiger Flächen reicht nicht, um den deutschen Strombedarf zu decken. Laut einer Greenpeace-Studie muss Deutschland, um seinen Strombedarf zu decken, 2–2,5 % (je nach Szenario) der Landesfläche für die Erzeugung erneuerbare Energien, hauptsächlich Sonnen- und Windenergie, bereitstellen um sich rein regenerativ zu versorgen. Diese Fläche kann durch den Rückgriff auf Offshore-Wind und Photovoltaik auf allen Dächern reduziert werden. Geeignete Dachflächen machen etwa 1 % der Landesfläche aus. Ehemalige Deponien und Flächen entlang von Autobahnen und Bahnverbindungen deutlich weniger. Ganz ohne die Verwendung landwirtschaftlicher Flächen geht es also nicht.
Die Fläche mag groß erscheinen, aber bis ins Jahr 2006 wurden in Deutschland 2300 km² für Braunkohle abgebaggert. Das entspricht in etwa der Fläche des Saarlandes oder 0,6 % der Landesfläche. Außerdem mussten für Braunkohle bereits 372 Ortschaften weichen.
Würde eine Solaranlage meine Lebens- und Wohnqualität einschränken?
Nein definitiv nicht. Die Paneele selbst verursachen keinen Lärm und emittieren auch keine Schadstoffe. Um Störungen der Wohnbebauung durch z. B. Reflexionen zu vermeiden, werden Gutachten zur Blendung erstellt und entsprechende Effekte simuliert. Dabei kann festgestellt werden, ob eine Blendung oder Reflexion die Wohnbebauung stört. Blendungs- und Reflexionseffekte sind außerdem abhängig vom Sonnenstand, sodass diese an einem bestimmten Punkt nur kurzzeitig auftreten können.
Lärmemissionen können durch den Wechselrichter, der den Gleichstrom der Photovoltaik in Wechselstrom für das Stromnetz umwandelt, entstehen. Bei einem solchen Wechselrichter entsteht Wärme und diese muss durch entsprechende Kühlung abgeführt werden. Die Kühlung ist dann die Quelle von Geräuschen, bei einer klugen Planung und ausreichendem Abstand zu Wohnbebauung werden derartige Emissionen aber vermieden.
Ich finde Freiflächenfotovoltaik zerstört die Landschaft, muss ich sie sehen?
Ob große Freiflächenanlagen als störend empfunden werden, ist sehr subjektiv. In der Regel lassen sich als störend empfundene Anlagen jedoch gut verstecken. Durch die geringe Höhe der Module fällt Freiflächenfotovoltaik nicht derart ins Auge wie Windkraft und kann z. B. hinter Hecken versteckt werden. Durch geeignete Maßnahmen lässt sich der Eingriff in die Landschaft also minimieren [4].
Weitere Lösungsvorschläge hat das bayrische Landesamt für Umwelt in seinem Praxis-Leitfaden für die ökologische Gestaltung von Photovoltaik-Freiflächenanlagen. Der Eingriff kann zwar nicht komplett kaschiert werden, ist aber verträglich und hält sich im Rahmen.
Wachsen Freiflächenfotovoltaikanlagen wirklich immer weiter?
Nein natürlich nicht. Einen Automatismus, dass an bestehende Solarparks immer weiter angebaut wird gibt es nicht. Solarparks können selbstverständlich erweitert werden, aber das Genehmigungsverfahren dafür ist dasselbe wie bei neuen Anlagen. Sämtliche Genehmigungsschritte müssen für Erweiterungen nochmals durchlaufen werden und auch die Bürgerschaft hat mehrfach die Möglichkeit Stellung zu beziehen oder Einwendungen zu erheben. Befürchtungen, dass ein vorhandener Solarpark zu Wildwuchs führt sind unbegründet.
Photovoltaik auf Freiflächen ist doch hochsubventioniert?
Aber nicht doch. Die meisten neuen Solarparks auf Freiflächen kommen ohne EEG-Förderung
oder andere Subventionen aus. Bei Stromerzeugungskosten von 4 bis 7 ct /kWh ist die Freiflächenfotovoltaik auch ohne Zuschüsse wirtschaftlich [6]. Möglich machen dies vor allem stark gefallene Modulpreise und weniger aufwändige Bautechniken. Module werden heute zumeist in den Boden „gerammt“, was teure Betonfundamente erspart [1].
Aber Freiflächenfotovoltaik frisst doch trotzdem landwirtschaftliche Fläche?
Dass die Freiflächenfotovoltaik mit der Landwirtschaft konkurriert, ist grundsätzlich richtig. Die Pachten für Solarparks sind signifikant höher als die für die Lebensmittelerzeugung. Fakt ist aber auch: Ein nicht geringer Anteil der landwirtschaftlichen Fläche wird derzeit für den Anbau von Energiepflanzen, also z. B. Mais für Biogasanlagen, verwendet. Diese werden, im Gegensatz zu neuen Solarparks, immer noch subventioniert. Dabei sind sie weitaus weniger effizient als Freiflächenfotovoltaik. Ein Hektar Freiflächenfotovoltaik erzeugt in etwa so viel elektrische Energie wie 10 Hektar Mais für Biogas. Und wenn man über den Fränkischen Tellerrand einmal hinausblickt, so sieht man, dass weltweit 1% der Agrarfläche für die Deckung des Welt-Energiebedarfs ausreichen würde. Eingespart werden könnte sie z.B. über eine Verringerung bei der Futtermittelproduktion für die Fleischindustrie.
Einige Pflanzen, z.B. Kartoffeln und Salat, können auch problemlos im Schatten von Solarmodulen angebaut werden und liefern gute Erträge. Solarparks und Landwirtschaft können sich also auch ergänzen [1]. Dazu kommt, dass Solarparks meist nach zwei bis drei Jahrzehnten abgebaut werden und die Fläche wieder in vollem Umfang für die Landwirtschaft genutzt werden kann. Für Freiflächenfotovoltaik werden ohnehin nur Äcker genutzt, deren Böden nicht sehr fruchtbar sind. Teilweise werden Bauern sogar dafür subventioniert diese Flächen brach liegen zu lassen. Zwischen den Modulen wächst während der Nutzung als Solarpark außerdem eine vielfältige Flora und damit wiederrum eine Nahrungsquelle für Insekten.
Verdienen an Freiflächenfotovoltaik nicht nur Investoren?
Nein. Durch verschiedene Modelle zur Bürgerbeteiligung über Energiegenossenschaften können auch Gemeindebürger*innen investieren und am Gewinn des Solarparks beteiligt werden. In Zeiten steigender Energiepreise und niedriger Renditen ist Bürgerenergie auch eine lohnende Investition [4].
Aber wenn ich mich nicht beteiligen möchte, dann habe ich doch gar nichts davon?
Auch die Gemeinden werden beteiligt. 70 % der Gewerbesteuer für den auf dem Gemeindegebiet erzeugten regenerativen Strom fließen garantiert in die Gemeindekasse. Gründet der Anlagenbetreiber eine Betreibergesellschaft im Gemeindegebiet, so sind es sogar 100 %. Außerdem erhalten Gemeinden für jede erzeugte Kilowattstunde 0,2 ct Zuschuss für die Gemeindekasse. Die Erzeugung erneuerbarer Energien bringt Gemeinden also Geld, dass diese dann in Spielplätze, Schwimmbäder und ähnliche Einrichtungen stecken können. Damit kommt der verkaufte Strom auch den Bürgern zu Gute.
Gräfenberg versorgt sich doch schon selbst?
Noch nicht. Laut dem Energiekonzept südliche Fränkische Schweiz versorgt sich Gräfenberg noch nicht mal zu 100 % selbst mit Strom. Strom ist außerdem nur ein Teil des Energiemixes der umgestellt werden muss, die Sektoren Mobilität und Wärme benötigt ebenfalls in nicht geringer Menge Energie. Auch diese muss regenerativ erzeugt werden.
Einen beträchtlichen Teil der regenerativen Energie für Gräfenberg stellt das Kasberger Windrad bereit. Dieses ist bereits über 20 Jahre alt und es steht zu befürchten, dass dieses bald abgeschaltet wird.
Großstädte wie Nürnberg haben außerdem selbst nicht die Fläche ihre eigene Energie regenerativ zu erzeugen. Diese muss also auf dem umliegenden Land erzeugt werden.